Question

【題目】過氧化氫和臭氧是用途很廣的氧化劑。試回答下列問題：

（1）過氧化氫是一種綠色氧化劑，寫出在酸性條件下H2O2氧化KI的離子反應方程式：________________

（2）Na2O2 、K2O2、 以及BaO2都可與酸作用生成過氧化氫，目前實驗室制取過氧化氫可通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾即可制得。最適合的過氧化物是___________（寫電子式），

（3）火箭發射常以液態肼（N2H4）為燃料，液態過氧化氫為助燃劑．

已知：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l） △H=-534kJ mol-1

H2O2（l）=H2O（l）+1/2O2（g） △H=-98.64kJ mol-1

H2O（l）=H2O（g） △H=+44kJ mol-1

則反應N2H4（g）+2H2O2（l）= N2（g）+4H2O（g） 的 △H=____________

（4）臭氧（O3）可以使濕潤的淀粉－碘化鉀試紙變藍，反應的化學方程式為：____________________

KI＋O3＋H2O→KOH＋I2＋O2（未配平）回答問題：

還原產物的化學式為________________

②配平后的化學方程式是____________________

（4）O3 可由臭氧發生器（原理如圖8所示）電解稀硫酸制得。

①圖中陰極為 （填“A”或“B”）。

②若C處不通入O 2 ，D、E處分別收集到11．2L和有4．48L氣體（標準狀況下）， 則E處收集的氣體中O3所占的體積分數為 （忽略 O 3 的分解）。

③若C處通入O 2，則A極的電極反應式為： 。

Answer 1

【答案】（1）H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O

（2） （3）-555.28kJ mol-1

① KOH ②O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2

（4）① A ② 50% ③O2＋4H＋＋4e－＝2H2O

【解析】

試題分析：（1）酸性條件下H2O2氧化碘化鉀生成碘單質和水，反應的離子方程式為H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O；

（2）實驗室通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾后即可制得較純凈的H2O2溶液，說明生成了硫酸鋇沉淀，所以選用BaO2，過氧化鋇是離子化合物，電子式為：。

（3）已知：反應①N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-534kJ mol-1

反應②H2O2（l）=H2O（l）+1/2O2（g） △H=-98.64kJ mol-1

反應③H2O（l）=H2O（g） △H=+44kJ mol-1

根據蓋斯定律可知，①＋②×2＋③×4即得到N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）

△H=－534kJ·mol—1－98.64kJ·mol—1×＋44kJ·mol—1×4＝－555.28kJ·mol—1。

（3）①該反應中臭氧得電子化合價降低，所以臭氧是氧化劑；氧化劑對應的產物是還原產物，所以氫氧化鉀是還原產物；②碘元素化合價-1價變化為0價，氧元素化合價變化為-2價，結合電子守恒配平書寫化學方程式為O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2；

（4）①由圖可知，B極生成O2、O3，B極發生氧化反應，電解池陽極發生氧化反應，A為陰極，電極反應為2H++2e-═H2↑，答案為A；②若C處不通入O2，實質為電解水，D處為氫氣，體積為11.2 L，物質的量為0.5mol，E處為氧氣、臭氧，體積共為4.48L，物質的量為0.2mol，令臭氧的體積為xL，根據電子轉移守恒有0.5×2＝x×3×2+（0.2-x）×2×2，解得x＝0.5mol-2×0.2mol＝0.1，所以E處收集的氣體中O3所占的體積分數為0.1mol÷0.2mol×100%＝50%。③C處通入O2，O2發生還原反應，在酸性條件下生成水，電極反應式為O2＋4H＋＋4e－＝2H2O。